RU2591182C1 - Method for compensation of induced voltage in operating site on overhead transmission line at short circuit at operating line - Google Patents

Method for compensation of induced voltage in operating site on overhead transmission line at short circuit at operating line Download PDF

Info

Publication number
RU2591182C1
RU2591182C1 RU2015119200/07A RU2015119200A RU2591182C1 RU 2591182 C1 RU2591182 C1 RU 2591182C1 RU 2015119200/07 A RU2015119200/07 A RU 2015119200/07A RU 2015119200 A RU2015119200 A RU 2015119200A RU 2591182 C1 RU2591182 C1 RU 2591182C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
line
current
induced voltage
wires
grounding
Prior art date
Application number
RU2015119200/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Никандрович Висящев
Степан Георгиевич Тигунцев
Original Assignee
Александр Никандрович Висящев
Степан Георгиевич Тигунцев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Никандрович Висящев, Степан Георгиевич Тигунцев filed Critical Александр Никандрович Висящев
Priority to RU2015119200/07A priority Critical patent/RU2591182C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2591182C1 publication Critical patent/RU2591182C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

FIELD: electronic equipment.
SUBSTANCE: according to method at work place phase conductor wires of disconnected line are connected by earthing into a star, which centre is connected with line support grounding circuit by ground wire. Value of current induced voltage on the disconnected line at short circuit at operating line is predetermined, by value of which a capacitor battery power of independent current source is formed, which is permanently charged from autonomous source of electric energy. In production of work current is measured in wire connecting star grounding wires with grounding circuit of line support, by value of which control action in control unit is formed in real time, which is supplied to unit for generating compensating current, at outlet of which, using a charging capacity of capacitor bank installed instantaneous current equal in value and being in antiphase to measured current is fed compensating current in conductor connecting star grounding wires with grounding circuit line support and controlled residual induced voltage not exceeding 25 V.
EFFECT: higher safety of works in electrical installations by reduction of induced voltage in place of production works.
1 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для обеспечения мер безопасности во время работ на отключенных воздушных линиях электропередачи, на которых наводится дополнительное напряжение от соседних работающих линий, в том числе и при возникновении коротких замыканий на работающих линиях.The present invention relates to the electric power industry and can be used to provide safety measures during operations on disconnected overhead power lines, on which additional voltage is induced from neighboring operating lines, including in the event of short circuits on operating lines.

Заявляемое изобретение относится к приоритетному направлению развития науки и технологий «Технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения тепла и электроэнергии» [Алфавитно-предметный указатель к Международной патентной классификации по приоритетным направлениям развития науки и технологий / Ю.Г. Смирнов, Е.В. Скиданова, С.А. Краснов. - М.: ПАТЕНТ, 2008. - с. 97].The claimed invention relates to a priority area of development of science and technology "Technologies for creating energy-saving systems of transportation, distribution of heat and electricity" [Alphabetical subject index to the International Patent Classification in priority areas of science and technology / Yu.G. Smirnov, E.V. Skidanova, S.A. Krasnov. - M.: PATENT, 2008 .-- p. 97].

Правилами устройства электроустановок [ПУЭ, Утверждено Министерством энергетики Российской Федерации, приказ от 8 июля 2002 г. №204] при эксплуатации электроустановок определены меры безопасности во время работ на воздушных линиях электропередачи, на которых наводится дополнительное напряжение от соседних работающих линий. Отдельно выделены меры безопасности при работах на таких линиях, когда заземление их в соответствии с общими требованиями правил не позволяет снизить уровень наводящегося на отключенных проводах потенциала ниже 25 В. В соответствии с правилами формируется перечень линий, которые после отключения находятся под наведенным напряжением. В перечень вносятся воздушные линии (их участки), значение наведенного напряжения на которых превышает 25 В, а также воздушные линии, сооруженные на двухцепных (многоцепных) опорах. Значения наведенного напряжения получают при помощи упрощенной методики расчета или измерений на линии.Electrical installation rules [PUE, Approved by the Ministry of Energy of the Russian Federation, order No. 204 of July 8, 2002] when operating electrical installations, security measures were determined during operations on overhead power transmission lines, on which additional voltage is induced from neighboring operating lines. Safety measures were separately highlighted when working on such lines when grounding them in accordance with the general requirements of the rules does not allow lowering the potential induced on the disconnected wires below 25 V. In accordance with the rules, a list of lines that are switched off under induced voltage is formed. The list includes overhead lines (their sections), the induced voltage value of which exceeds 25 V, as well as overhead lines built on double-circuit (multi-circuit) supports. The induced voltage values are obtained using a simplified calculation method or line measurements.

При этом никак не определены меры безопасности во время работ на воздушных линиях электропередачи, на которых наводится дополнительное напряжение от соседних работающих линий при коротких замыканиях на работающих линиях, когда наведенное напряжение в период действия короткого замыкания может достигать сотен вольт, что создает высокую вероятность угрозы жизни работающим.At the same time, no safety measures were identified during operations on overhead power lines, on which additional voltage is induced from neighboring operating lines during short circuits on operating lines, when the induced voltage during the short circuit can reach hundreds of volts, which creates a high probability of a life threat working.

Известно, что на любой воздушной линии, проходящей параллельно с другими воздушными линиями, непрерывно наводится сторонний потенциал, обусловленный взаимным влиянием электромагнитных полей этих линий друг на друга. Значение потенциала зависит от рабочего напряжения, токов нагрузки, расстояния между фазными проводами линий и длины участка параллельного их расположения. Наведенный на каждой из таких линий потенциал (наведенное напряжение) можно условно представить в виде суммы двух составляющих: электростатической и электромагнитной.It is known that on any overhead line running in parallel with other overhead lines, a third-party potential is continuously induced, due to the mutual influence of the electromagnetic fields of these lines on each other. The potential value depends on the operating voltage, load currents, the distance between the phase conductors of the lines and the length of the section parallel to their location. The potential induced on each of these lines (induced voltage) can be arbitrarily represented as the sum of two components: electrostatic and electromagnetic.

Известен способ снижения индуктивного влияния сетей переменного тока на проводные коммуникации связи [патент RU №2298487, МПК В60М 1/06, В60М 3/00 (2006.01), опубл. 10.05.2007], в котором используют дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения, находящегося в противофазе к питающему (к наведенному) напряжению. Дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения подключают к дополнительному проводу, расположенному параллельно проводам связи, заземленному с одной стороны. В результате сложения электрических полей питающего (наведенного) напряжения и источника компенсирующего напряжения, снижается практически до нуля электрическое влияние сети на смежные проводные линии связи.A known method of reducing the inductive effect of AC networks on wired communication communications [patent RU No. 2298487, IPC B60M 1/06, B60M 3/00 (2006.01), publ. 05/10/2007], in which an additional adjustable source of compensating voltage is used, which is in antiphase to the supply (to induced) voltage. An additional adjustable source of compensating voltage is connected to an additional wire located parallel to the communication wires, grounded on one side. As a result of the addition of the electric fields of the supply (induced) voltage and the source of the compensating voltage, the electric effect of the network on adjacent wire communication lines is reduced to almost zero.

Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, является подключение регулируемого источника компенсирующего напряжения к контуру заземления через дополнительный провод, расположенный параллельно проводам связи.Signs of an analogue that coincide with the essential features of the proposed method is the connection of an adjustable source of compensating voltage to the ground loop through an additional wire located parallel to the communication wires.

В данном способе компенсируется только электрическая составляющая наведенного напряжения и не затрагивается электромагнитная составляющая, что не исключает появление наведенного напряжения от электромагнитной составляющей.In this method, only the electrical component of the induced voltage is compensated and the electromagnetic component is not affected, which does not exclude the appearance of the induced voltage from the electromagnetic component.

Известен способ снижения электромагнитных влияний электрических сетей железных дорог на каналы проводной связи [Авт. свид. №1400922 от 12.12.1988 г., МПК В60М 1/06, Бюл. №35 от 23.09.1991 г.]. В этом способе получаемый сигнал тягового тока сдвигается по фазе на 180° электрических, усиливается до необходимого уровня и через источник тока подается в защитный провод.A known method of reducing the electromagnetic effects of electric networks of railways on wire communication channels [Auth. testimonial. No. 1400922 dated 12.12.1988, IPC V60M 1/06, Bull. No. 35 dated 09/23/1991]. In this method, the obtained traction current signal is phase shifted by 180 ° electrical, amplified to the required level and fed through the current source to the protective conductor.

В данном способе компенсируется только электромагнитная составляющая наведенного напряжения и не затрагивается электрическая составляющая, что не исключает появление наведенного напряжения от электростатической составляющей.In this method, only the electromagnetic component of the induced voltage is compensated and the electrical component is not affected, which does not exclude the appearance of the induced voltage from the electrostatic component.

Общеизвестен способ уменьшения наведенного напряжения путем заземления проводов фаз отключенной линии на месте производства работ, [ПУЭ, Утверждено Министерством энергетики Российской Федерации, приказ от 8 июля 2002 г. №204]. Электростатическая составляющая наведенного напряжения на проводах отключенной воздушной линии обусловлена воздействием на них электрического поля остающейся в работе соседней (влияющей) линии и зависит только от уровня напряжения влияющей линии. Значение этой составляющей одинаково по всей длине отключенной воздушной линии. Электростатическая составляющая наведенного напряжения снижается до безопасного уровня по всей длине линии при заземлении ее в любой, хотя бы одной точке. Следовательно, воздействие этой составляющей полностью устраняется при заземлении отключенной воздушной линии по концам (на подстанциях) и на месте производства работ. Электромагнитная составляющая наведенного напряжения обусловлена суммарным влиянием магнитных полей, создаваемых токами фазных проводов влияющей линии. Особенностью проявления электромагнитной составляющей наведенного напряжения является неизменность ее значения независимо от того, изолирован провод от земли или заземлен в одном или даже в нескольких местах.It is a well-known way to reduce the induced voltage by grounding the phase wires of the disconnected line at the place of work, [PUE, Approved by the Ministry of Energy of the Russian Federation, order No. 204 of July 8, 2002]. The electrostatic component of the induced voltage on the wires of the disconnected overhead line is due to the influence of the electric field on them of the adjacent (influencing) line remaining in operation and depends only on the voltage level of the influencing line. The value of this component is the same along the entire length of the disconnected overhead line. The electrostatic component of the induced voltage decreases to a safe level along the entire length of the line when it is grounded at any, at least one point. Therefore, the impact of this component is completely eliminated by grounding the disconnected overhead line at the ends (at substations) and at the place of work. The electromagnetic component of the induced voltage is due to the total influence of the magnetic fields generated by the currents of the phase wires of the influencing line. A feature of the manifestation of the electromagnetic component of the induced voltage is the invariability of its value, regardless of whether the wire is isolated from earth or grounded in one or even in several places.

Известен способ компенсации наведенного напряжения [патент RU №2541508], принятый за прототип, в котором соединяют заземляющими проводами фазные провода отключенной линии с контуром заземления опоры линии в месте производства работ, предварительно определяют мощность источника наведенного напряжения, формируют автономный источник мощности с возможностью регулирования величины и фазы компенсирующего напряжения, измеряют с помощью вольтметра величину наведенного напряжения на месте производства работ, подключают между контуром заземления опоры линии и заземляющими проводами регулируемый источник мощности, на котором устанавливают напряжение, равное по величине и находящееся в противофазе к измеренному наведенному напряжению, и контролируют по показаниям вольтметра величину остаточного наведенного напряжения, не превышающую 25 В.A known method of compensating induced voltage [patent RU No. 2541508], adopted as a prototype, in which ground wires connect the phase wires of the disconnected line to the ground loop of the line support at the place of work, pre-determine the power of the induced voltage source, form an autonomous power source with the ability to control the magnitude and the phases of the compensating voltage, measure the magnitude of the induced voltage at the place of work with a voltmeter, connect between the ground loop tions support lines and grounding conductors steering power source, which sets a voltage equal in magnitude and being in phase opposition to the measured induced voltage, and control the value of the voltmeter residual induced voltage not exceeding 25 V.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого способа, следующие: соединяют заземляющими проводами фазные провода отключенной линии с контуром заземления опоры линии в месте производства работ, предварительно определяют мощность источника наведенного напряжения, формируют автономный источник мощности, подключают между контуром заземления опоры линии и заземляющими проводами регулируемый источник мощности, контролируют по показаниям вольтметра величину остаточного наведенного напряжения, не превышающую 25 В.The signs of the prototype, which coincide with the essential features of the proposed method, are as follows: connect the phase conductors of the disconnected line with ground wires to the ground circuit of the line support at the place of work, pre-determine the power of the induced voltage source, form an autonomous power source, connect the line supports and ground wires between the ground circuit adjustable power source, control according to the voltmeter readings the value of the residual induced voltage, not exceeding 2 5 V.

Предлагаемый по прототипу способ позволяет снизить наведенное напряжение в месте производства работ на отключенной линии до значений, не превышающих 25 В, если на работающей линии существует установившийся нормальный режим. Однако, в случае возникновения на работающей линии короткого замыкания, наведенное напряжение в месте производства работ будет существенно превышать напряжение, которое создает регулируемый вручную источник мощности, и остаточное наведенное напряжение будет существенно превышать 25 В, создавая смертельную опасность для работающих.The method proposed by the prototype allows to reduce the induced voltage at the place of work on the disconnected line to values not exceeding 25 V, if the established normal mode exists on the working line. However, in the event of a short circuit occurring on a working line, the induced voltage at the place of work will significantly exceed the voltage that creates a manually controlled power source, and the residual induced voltage will significantly exceed 25 V, creating a mortal danger for workers.

Изобретение направлено на решение задачи повышения безопасности работ в электроустановках.The invention is aimed at solving the problem of improving the safety of work in electrical installations.

Технический результат изобретения заключается в снижении наведенного напряжения на месте производства работ при коротких замыканиях на работающей линии до величин, меньших 25 В, требуемых по правилам техники безопасности.The technical result of the invention is to reduce the induced voltage at the place of work during short circuits on the working line to values less than 25 V required by safety regulations.

Технический результат достигается тем, что в способе компенсации наведенного напряжения на отключенной воздушной линии электропередачи при коротком замыкании на работающей линии, в месте производства работ соединяют заземляющими проводами фазные провода отключенной линии в звезду, центр которой соединяют заземляющим проводом с контуром заземления опоры линии, предварительно определяют параметры источника наведенного напряжения, формируют автономный источник электроэнергии с возможностью регулирования, измеряют величину наведенного напряжения на месте производства работ, подключают между контуром заземления опоры линии и заземляющими проводами регулируемый источник, согласно изобретению предварительно определяют величину тока источника наведенного напряжения на отключенной линии при коротком замыкании на работающей линии, по величине которого формируют величину мощности конденсаторной батареи автономного источника тока, которую постоянно заряжают от автономного источника электрической энергии, а при производстве работ измеряют ток в проводе, соединяющем звезду заземляющих проводов с контуром заземления опоры линии, по величине которого в реальном времени формируют в блоке управления управляющее воздействие, которое подают на блок формирования компенсирующего тока, на выходе которого, используя зарядную мощность конденсаторной батареи, устанавливают мгновенный ток, равный по величине и находящийся в противофазе к измеренному току, подают компенсирующий ток в провод, соединяющий звезду заземляющих проводов с контуром заземления опоры линии, и контролируют величину остаточного наведенного напряжения, не превышающую 25 В.The technical result is achieved by the fact that in the method of compensating for the induced voltage on a disconnected overhead power line during a short circuit on a working line, the phase wires of the disconnected line are connected to the star by grounding wires at the place of work, the center of which is connected by a grounding wire to the ground loop of the line support, preliminarily determined parameters of the induced voltage source, form an autonomous source of electricity with the possibility of regulation, measure the magnitude of the induced voltage at the place of work, connect an adjustable source between the grounding circuit of the line support and grounding wires, according to the invention, the current value of the induced voltage source on the disconnected line during a short circuit on the working line is preliminarily determined, the magnitude of which forms the power value of the capacitor bank of an autonomous current source, which is constantly charged from an autonomous source of electrical energy, and during work, the current in the wire is measured, connecting m star of grounding wires with a grounding loop of the line support, the magnitude of which in real time forms a control action in the control unit, which is fed to the compensating current generation unit, at the output of which, using the charging power of the capacitor bank, an instantaneous current of equal magnitude and located in antiphase to the measured current, a compensating current is supplied to the wire connecting the star of the grounding wires to the ground loop of the line support, and the residual ennogo voltage not exceeding 25 V.

Отличия от прототипа доказывают новизну технического решения, охарактеризованного в формуле изобретения.Differences from the prototype prove the novelty of the technical solution described in the claims.

Новый подход позволяет повысить безопасность работ в электроустановках, за счет снижения наведенного напряжения на месте производства работ как при установившемся нормальном режиме, так и при коротком замыкании на работающей линии до величин, меньших требуемых по правилам техники безопасности (25 В), что подтверждает соответствие заявляемых технических решений условию патентоспособности «промышленная применимость».The new approach allows to increase the safety of work in electrical installations, by reducing the induced voltage at the place of work both under steady-state normal conditions and with a short circuit on the working line to values less than those required by safety rules (25 V), which confirms the conformity of the declared technical solutions to the patentability condition “industrial applicability”.

Из уровня техники неизвестны отличительные существенные признаки заявляемого способа, охарактеризованного в формуле изобретения, что подтверждает их соответствие условию патентоспособности «изобретательский уровень».From the prior art, the distinctive essential features of the proposed method, described in the claims, are unknown, which confirms their compliance with the condition of patentability "inventive step".

Изобретение поясняется чертежом, где:The invention is illustrated in the drawing, where:

на фиг. 1 представлена схема двухцепной воздушной линии с заземлением проводов трех фаз отключенной линии на месте производства работ и с подключенным регулируемым источником тока;in FIG. 1 is a diagram of a double-circuit overhead line with grounding of the wires of the three phases of the disconnected line at the place of work and with a connected regulated current source;

на фиг. 2 представлена схема замещения линии на фиг. 1 для расчета по программе в фазных координатах на компьютере;in FIG. 2 shows a line equivalent circuit in FIG. 1 for calculation according to the program in phase coordinates on a computer;

на фиг. 3 представлена схема одного участка схемы замещения линии на фиг. 2 с учитываемыми в расчете параметрами линии;in FIG. 3 is a diagram of one portion of the line equivalent circuit of FIG. 2 with the line parameters taken into account in the calculation;

на фиг. 4 представлена схема подключения источника тока для обеспечения компенсации наведенного напряжения на месте производства работ на отключенной линии электропередачи при коротком замыкании.in FIG. 4 is a diagram of a current source connection for providing compensation of induced voltage at the place of work on a disconnected power line during a short circuit.

На фиг. 1 показана воздушная линия 1, включенная между подстанциями 2 и 3, питающимися от систем 4 и 5, и воздушная линия 6, отключенная от подстанций 2 и 3 выключателями 7 и 8. Провода фаз отключенной линии 6 заземляющими проводами 9 соединены в звезду, центр которой соединен заземляющим проводом 26 с заземляющим контуром 10 опоры линии, заземляющим проводом 27 через источник тока 11 с выносным заземлителем 12 и заземляющим проводом 28 через вольтметр 13 с другим выносным заземлителем 14.In FIG. 1 shows an overhead line 1 connected between substations 2 and 3, powered by systems 4 and 5, and an overhead line 6, disconnected from substations 2 and 3 with switches 7 and 8. The phase wires of the disconnected line 6 are connected by grounding wires 9 to a star, the center of which connected by a grounding wire 26 to the grounding circuit 10 of the line support, grounding wire 27 through a current source 11 with a remote ground electrode 12 and grounding wire 28 through a voltmeter 13 with another remote ground electrode 14.

На фиг. 2 показана схема замещения воздушных линий 1 и 6 в трехфазном виде для расчета на компьютере по программе в фазных координатах. Питающие системы показаны в виде трех ЭДС 15, одинаковой величины и сдвинутых относительно друг друга на угол 120 градусов. Средняя точка ЭДС 15 через сопротивление заземлителя 16 соединена с точкой нулевого потенциала. Линии разбиты на участки, ограниченные точками 17 (узлами). Каждому узлу присвоен номер. Между каждыми двумя узлами проводов расположены связи, носящие активно-индуктивный характер 18. Средняя точка заземляющих проводов 9 соединена через сопротивление 19 заземляющего контура опоры 10 с точкой нулевого потенциала. Источник тока 11 соединен через сопротивление 20 заземлителя 12 с точкой нулевого потенциала. Вольтметр 13 соединен через сопротивление 21 заземлителя 14 с точкой нулевого потенциала.In FIG. 2 shows the equivalent circuit of overhead lines 1 and 6 in a three-phase form for calculation on a computer according to the program in phase coordinates. The feed systems are shown in the form of three EMFs 15, of the same size and shifted relative to each other by an angle of 120 degrees. The midpoint of the EMF 15 through the resistance of the ground electrode 16 is connected to a point of zero potential. The lines are divided into sections bounded by points 17 (nodes). Each node is assigned a number. Between each two nodes of the wires there are links that are of an active-inductive nature 18. The middle point of the grounding wires 9 is connected through the resistance 19 of the grounding contour of the support 10 to a point of zero potential. The current source 11 is connected through the resistance 20 of the ground electrode 12 to a point of zero potential. The voltmeter 13 is connected through the resistance 21 of the ground electrode 14 with a point of zero potential.

На фиг. 3 показана схема замещения одного из участков схемы замещения воздушных линий 1 и 6 в трехфазном виде для расчета на компьютере по программе в фазных координатах. Здесь между узлами проводов линии показаны полные сопротивления проводов 22. Между проводами показаны емкостные сопротивления 23 и емкостные сопротивления на землю 24 каждого провода. Между проводами показаны сопротивления взаимоиндукции 25.In FIG. Figure 3 shows the equivalent circuit of one of the sections of the equivalent circuit of overhead lines 1 and 6 in three-phase form for calculation on a computer according to the program in phase coordinates. Here, between the nodes of the line wires, the total resistances of the wires 22 are shown. Between the wires, capacitances 23 and capacitances to earth 24 of each wire are shown. Between the wires shown mutual resistance 25.

На фиг. 4 показана схема подключения источника компенсирующего тока, состоящая из блока управления 33 и блока формирования компенсирующего тока 35. В схеме измеряют в заземляющем проводе 26 ток устройством 31 и передают его в измерительную систему 36 блока управления 33, измеряют в заземляющем проводе 27 ток устройством 32 и передают его в измерительную систему 36. Из измерительной системы 36 сигнал в цифровом виде поступает в процессор 37, далее поступает в блок широтно-импульсной модуляции 38. Далее сигнал подается в формирователь импульсов 34. В формирователе импульсов 34 создаются управляющие сигналы, которые подаются на биполярные транзисторы 39 блока 35. Транзисторы 39 мгновенно реагируют на управляющие сигналы и, используя энергию конденсаторной батареи 29, создают компенсирующий ток в заземляющем проводе 27. Конденсаторная батарея 29 постоянно заряжается от автономного источника мощности 30. При этом компенсация наведенного напряжения осуществляется как при установившемся нормальном режиме, так и при коротком замыкании на работающей линии. В момент короткого замыкания на работающей линии источник мощности 30 отключается от схемы выключателем 40.In FIG. 4 shows a connection circuit of a compensating current source, consisting of a control unit 33 and a compensating current generating unit 35. In the circuit, the current is measured in the grounding wire 26 by the device 31 and transmitted to the measuring system 36 of the control unit 33, the current is measured in the grounding wire 27 by the device 32 and transmit it to the measuring system 36. From the measuring system 36, the signal is digitally supplied to the processor 37, then fed to the pulse-width modulation unit 38. Next, the signal is supplied to the pulse shaper 34. Using pulses 34, control signals are generated that are fed to bipolar transistors 39 of block 35. Transistors 39 instantly respond to control signals and, using the energy of the capacitor bank 29, create a compensating current in the ground wire 27. The capacitor bank 29 is constantly charged from an autonomous power source 30. In this case, compensation of the induced voltage is carried out both with steady-state normal mode and with a short circuit on a working line. At the time of a short circuit on a working line, the power source 30 is disconnected from the circuit by a switch 40.

Для двухцепной линии на фиг. 1 по схеме замещения на фиг. 2 с учетом фиг. 3 при отключенном источнике компенсирующего тока 11 были проведены серии расчетов по программе в фазных координатах.For the double chain line in FIG. 1 according to the equivalent circuit of FIG. 2 in view of FIG. 3, with the compensating current source 11 switched off, a series of calculations according to the program in phase coordinates were performed.

Для программы значения комплексных сопротивлений проводов фаз линии и междуфазных комплексных сопротивлений (соответственно, собственных и взаимных сопротивлений) определяются по общеизвестным выражениям (например, Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в энергетических системах, изд-во Энергия, 1970 г., с. 293, 294).For the program, the values of the complex resistances of the phase wires of the line and the interfacial complex resistances (respectively, intrinsic and mutual resistances) are determined by well-known expressions (for example, Ulyanov S.A. Electromagnetic transient processes in energy systems, Energiya publishing house, 1970, p. 293, 294).

Значения емкостных проводимостей фаз на «землю» и взаимных емкостных проводимостей между фаз определяются по общеизвестным выражениям (например, Висящев А.Н. Приборы и методы определения места повреждения на линиях электропередачи, Иркутск, уч. пособие, изд-во ИрГТУ, 2001 г., с. 27-29).The values of the capacitive conductivities of the phases to ground and the mutual capacitive conductivities between the phases are determined by well-known expressions (for example, A. Visyashchev. Instruments and methods for determining the location of damage on power lines, Irkutsk, textbook, ISTU publishing house, 2001). , p. 27-29).

При проведении расчетных экспериментов устанавливали поочередно в нескольких точках на работающей линии короткие замыкания и выполняли:When conducting computational experiments, short circuits were installed alternately at several points on the working line and performed:

1. заземление на отключенной линии только в месте производства работ;1. grounding on a disconnected line only at the place of work;

2. заземление на отключенной линии в месте производства работ и по ее концам,2. grounding on a disconnected line at the place of work and at its ends,

при этом перемещали точку заземления проводов отключенной линии вдоль линии для каждой точки короткого замыкания.while moving the grounding point of the wires of the disconnected line along the line for each point of the short circuit.

Полученные результаты позволили определить расчетный ток источника наведенного напряжения и показали, что во всех режимах для рассматриваемого случая (короткое замыкание на работающей цепи двухцепной трехфазной линии 220 кВ длиной 200 км) наведенное напряжение на отключенной цепи превышает нормируемое (25 В). При этом в случае заземления на отключенной линии в месте производства работ и по концам наведенное напряжение на месте производства работ может достигать 1000 В и более, что практически не оставляет шансов сохранения жизни работающему персоналу. В случае заземления на отключенной линии только в месте производства работ наведенное напряжение на месте производства работ достигает не более 200 В.The results obtained made it possible to determine the calculated current of the induced voltage source and showed that in all modes for the case under consideration (short circuit on the working circuit of a two-circuit three-phase 220 kV line 200 km long), the induced voltage on the disconnected circuit exceeds the normalized (25 V). Moreover, in the case of grounding on a disconnected line at the place of work and at the ends, the induced voltage at the place of work can reach 1000 V or more, which practically leaves no chance for the working personnel to save life. In the case of grounding on a disconnected line only at the place of work, the induced voltage at the place of work reaches not more than 200 V.

Для реализации способа предлагается обязательно отключенную линию по концам не заземлять, что позволит существенно уменьшить мощность и размеры компенсирующего устройства. В месте производства работ соединяют заземляющими проводами 9 фазные провода 6 отключенной линии в звезду, центр которой соединяют заземляющим проводом 26 с контуром заземления 10 опоры линии, предварительно расчетным путем на математической модели двухцепной линии (фиг. 2 и фиг. 3) определяют величину тока источника наведенного напряжения на отключенной линии 6 при коротком замыкании на работающей линии 1, по величине которого формируют величину мощности конденсаторной батареи 29 автономного источника тока, которую постоянно заряжают от автономного источника электрической энергии 30, измеряют ток в проводе 26, соединяющем звезду заземляющих проводов 9 с контуром заземления опоры линии 10, по величине которого в реальном времени формируют в блоке управления 33 управляющее воздействие, которое подают на блок формирования компенсирующего тока 35, на выходе которого, используя зарядную мощность конденсаторной батареи 29, устанавливают мгновенный ток, равный по величине и находящийся в противофазе к измеренному току в проводе 26, подают компенсирующий ток через провод 27 в провод 26, соединяющий звезду заземляющих проводов с контуром заземления опоры линии, и контролируют величину остаточного наведенного напряжения, не превышающую 25 В.To implement the method, it is proposed that the disconnected line at the ends not be earthed, which will significantly reduce the power and size of the compensating device. At the place of work, ground wires 9 are connected by phase wires 6 of the disconnected line to a star, the center of which is connected by ground wire 26 to the ground loop 10 of the line support; previously, using the mathematical model of a double-circuit line (Fig. 2 and Fig. 3), the source current value is determined induced voltage on the disconnected line 6 during a short circuit on the working line 1, the magnitude of which form the value of the power of the capacitor bank 29 of an autonomous current source, which is constantly charged from of a separate source of electric energy 30, measure the current in the wire 26 connecting the star of the grounding wires 9 with the ground loop of the support line 10, the magnitude of which in real time form a control action in the control unit 33, which is fed to the compensating current generating unit 35, the output of which Using the charging power of the capacitor bank 29, an instantaneous current equal in magnitude and in antiphase to the measured current in the wire 26 is set, compensating current is supplied through the wire 27 to the wire 26, with connecting the star of the grounding wires with the ground loop of the line support, and control the value of the residual induced voltage, not exceeding 25 V.

При этом происходит автоматическое снижение остаточного наведенного напряжения до величин, значительно меньших 25 В, как при установившемся нормальном режиме, так и при коротком замыкании на работающей линии.In this case, the residual induced voltage is automatically reduced to values significantly less than 25 V, both under steady-state normal mode and with a short circuit on a working line.

Claims (2)

1. Способ компенсации наведенного напряжения на месте производства работ на отключенной воздушной линии электропередачи при коротком замыкании на работающей линии, в котором в месте производства работ соединяют заземляющими проводами фазные провода отключенной линии в звезду, центр которой соединяют заземляющим проводом с контуром заземления опоры линии, предварительно определяют параметры источника наведенного напряжения, формируют автономный источник электроэнергии с возможностью регулирования, измеряют величину наведенного напряжения на месте производства работ, подключают между контуром заземления опоры линии и заземляющими проводами регулируемый источник, отличающийся тем, что предварительно определяют величину тока источника наведенного напряжения на отключенной линии при коротком замыкании на работающей линии, по величине которого формируют величину мощности конденсаторной батареи автономного источника тока, которую постоянно заряжают от автономного источника электрической энергии, а при производстве работ измеряют ток в проводе, соединяющем звезду заземляющих проводов с контуром заземления опоры линии, по величине которого в реальном времени формируют в блоке управления управляющее воздействие, которое подают на блок формирования компенсирующего тока, на выходе которого, используя зарядную мощность конденсаторной батареи, устанавливают мгновенный ток, равный по величине и находящийся в противофазе к измеренному току, подают компенсирующий ток в провод, соединяющий звезду заземляющих проводов с контуром заземления опоры линии, и контролируют величину остаточного наведенного напряжения, не превышающую 25 В.1. A method of compensating for induced voltage at the site of work on an off-line overhead power line during a short circuit on a working line, in which at the site of work the phase wires of the disconnected line are connected with ground wires to a star, the center of which is connected by an ground wire to the ground loop of the line support, previously determine the parameters of the induced voltage source, form an autonomous source of electricity with the possibility of regulation, measure the magnitude of the induced voltage at the place of work, connect an adjustable source between the ground loop of the line support and ground wires, characterized in that the current value of the induced voltage source on the disconnected line is preliminarily determined during a short circuit on the working line, the magnitude of which forms the power value of the capacitor bank of an autonomous current source , which is constantly charged from an autonomous source of electrical energy, and during work, measure the current in the wire connecting the star to grounding wires with a grounding loop of the line support, the magnitude of which in real time forms a control action in the control unit, which is fed to the compensating current generation unit, at the output of which, using the charging power of the capacitor bank, an instantaneous current equal to the value and located in out of phase to the measured current, a compensating current is supplied to the wire connecting the star of the grounding wires to the ground loop of the line support, and the residual induced value is monitored voltage not exceeding 25 V. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отключенную линию обязательно не соединяют по концам с заземляющими контурами подстанций. 2. The method according to p. 1, characterized in that the disconnected line is not necessarily connected at the ends with the grounding loops of the substations.
RU2015119200/07A 2015-05-21 2015-05-21 Method for compensation of induced voltage in operating site on overhead transmission line at short circuit at operating line RU2591182C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015119200/07A RU2591182C1 (en) 2015-05-21 2015-05-21 Method for compensation of induced voltage in operating site on overhead transmission line at short circuit at operating line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015119200/07A RU2591182C1 (en) 2015-05-21 2015-05-21 Method for compensation of induced voltage in operating site on overhead transmission line at short circuit at operating line

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2591182C1 true RU2591182C1 (en) 2016-07-10

Family

ID=56372327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015119200/07A RU2591182C1 (en) 2015-05-21 2015-05-21 Method for compensation of induced voltage in operating site on overhead transmission line at short circuit at operating line

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2591182C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU205634U1 (en) * 2020-07-13 2021-07-23 Публичное акционерное общество "Межрегиональная распределительная сетевая компания Центра и Приволжья" (ПАО "МРСК Центра и Приволжья") DEVICE FOR COMPENSATION OF THE INDUCED VOLTAGE AT THE PLACE OF WORK PRODUCTION ON THE DISCONNECTED POWER LINE

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2298487C1 (en) * 2005-11-07 2007-05-10 Игорь Владимирович Устименко Method of reduce induction effect of ac electric traction systems onto wire communication lines
EP2599180B1 (en) * 2010-07-27 2014-10-08 Západoceská Univerzita V Plzni The apparatus compensating ground currents connected to phase conductors of a distribution system
RU2541508C1 (en) * 2013-10-03 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБУ ВПО "ИрГТУ") Method for on-site compensation of induced voltage at cut off overhead transmission line

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2298487C1 (en) * 2005-11-07 2007-05-10 Игорь Владимирович Устименко Method of reduce induction effect of ac electric traction systems onto wire communication lines
EP2599180B1 (en) * 2010-07-27 2014-10-08 Západoceská Univerzita V Plzni The apparatus compensating ground currents connected to phase conductors of a distribution system
RU2541508C1 (en) * 2013-10-03 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБУ ВПО "ИрГТУ") Method for on-site compensation of induced voltage at cut off overhead transmission line

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU205634U1 (en) * 2020-07-13 2021-07-23 Публичное акционерное общество "Межрегиональная распределительная сетевая компания Центра и Приволжья" (ПАО "МРСК Центра и Приволжья") DEVICE FOR COMPENSATION OF THE INDUCED VOLTAGE AT THE PLACE OF WORK PRODUCTION ON THE DISCONNECTED POWER LINE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2541508C1 (en) Method for on-site compensation of induced voltage at cut off overhead transmission line
CN103840437B (en) The quick diagnosis of power distribution network ferromagnetic resonance and singlephase earth fault and processing method
CN104364989A (en) System and method for high resistance ground fault detection and protection in power distribution systems
KR100918515B1 (en) Method for measuring earth resistance of a single ground in active state
Ghaderi et al. Active fault location in distribution network using time-frequency reflectometry
RU2446533C1 (en) Method to detect area of single-phase ground fault in network with isolated neutral
RU2591182C1 (en) Method for compensation of induced voltage in operating site on overhead transmission line at short circuit at operating line
CN106443334B (en) A kind of distribution network fault line selection method based on zero-sequence current difference Polarity comparision
Nougain et al. Resilient protection of medium voltage DC microgrids against cyber intrusion
RU2586995C1 (en) Method of compensating for touch voltage at operating site in repair of overhead transmission line
RU2636154C2 (en) Method of determination of short circuit place at electrified railway station
Horton et al. Induced voltage and current in parallel transmission lines: causes and concerns
Nassereddine et al. AC Interference study on piipeline: ohew split factor impacts on the induced voltage
Fedotov et al. Detection of places of single-phase ground fault by frequency of the resonance
RU2593277C1 (en) Method of compensating for induced of voltage on site on disconnected overhead transmission line
RU2631121C2 (en) Method of selective identification of outgoing line with single-phase earth fault in distribution networks with voltage of 6-35 kv
RU2309507C1 (en) Method for protecting a three-phased network from one-phased ground fault
RU108637U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE DISTANCE FROM THE POWER SUPPLY TO THE PLACE OF TERMINATION OF THE INSULATED CONNECTOR OF THE THREE-PHASE AIR LINE WITH A VOLTAGE OVER 1000 V LOCATED ON THE SUPPLIES OF THE CONTACT AC NETWORK
RU2585701C1 (en) Method of automatic blocking equipment protection against action of traction current on railway transport
Kozlov et al. Voltage Measuring Sensor Based on Capacitive Voltage Divider
Maslowski et al. Experimental investigation and modeling of surge currents in lightning protection system
Charalambous et al. Modelling and assessment of short-term electromagnetic interference on a railway system from pole-to-ground faults on HVDC cable networks
RU96354U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE DEFENSE AND FIXATION OF THE DAMAGED PHASE OF THE INSULATED WIRES OF AIR LINES WITH A VOLTAGE OVER 1000 V AT THEIR LOCATION ON THE SUPPORTS OF THE AC CONTACT NETWORK
Makasheva et al. Increasing the Functional Stability of Distance Relay Protection for Various Types of Catenary Support Grounding
Varghese et al. Analysis and simulation of faults in a radial distribution network

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200522